Prova Escrita de Física e Química A VERSÃO 1

EXAME NACIONAL DO ENSINO SECUNDÁRIO
Decreto-Lei n.º 74/2004, de 26 de Março
Prova Escrita de Física e Química A
11.º/12.º anos de Escolaridade
Prova 715/2.ª Fase
16 Páginas
Duração da Prova: 120 minutos. Tolerância: 30 minutos
2008
VERSÃO 1
Na sua folha de respostas, indique de forma legível a versão da prova.
A ausência desta indicação implica a classificação com zero pontos das respostas aos itens de
escolha múltipla e de verdadeiro/falso.
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Utilize apenas caneta ou esferográfica de tinta indelével azul ou preta.
Pode utilizar a régua e a máquina de calcular gráfica.
Não é permitido o uso de corrector. Em caso de engano, deve riscar, de forma inequívoca, aquilo que
pretende que não seja classificado.
Escreva de forma legível a numeração dos grupos e/ou dos itens, bem como as respectivas respostas.
Para cada item, apresente apenas uma resposta. Se escrever mais do que uma resposta a um mesmo item,
apenas é classificada a resposta apresentada em primeiro lugar.
Para responder aos itens de escolha múltipla, escreva, na folha de respostas,
• o número do item;
• a letra identificativa da alternativa correcta.
Para responder aos itens de verdadeiro/falso, escreva, na folha de respostas,
• o número do item;
• a letra identificativa de cada afirmação e, a seguir, uma das letras, «V» para as afirmações verdadeiras
ou «F» para as afirmações falsas.
No item 3.2.2., o domínio da comunicação escrita em língua portuguesa representa cerca de 10% da cotação.
Nos itens em que é solicitado o cálculo de uma grandeza, apresente todas as etapas de resolução,
explicitando todos os cálculos efectuados e apresentando todas as justificações e/ou conclusões solicitadas.
As cotações dos itens encontram-se na página 16.
A prova inclui um formulário, uma tabela de constantes e uma Tabela Periódica.
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TABELA DE CONSTANTES
c = 3,00 × 108 m s–1
Velocidade de propagação da luz no vácuo
Módulo da aceleração gravítica de um corpo junto
g = 10 m s–2
à superfície da Terra
Massa da Terra
M T = 5,98 × 1024 kg
Constante de Gravitação Universal
G = 6,67 × 10–11 N m2 kg–2
Constante de Avogadro
NA = 6,02 × 1023 mol–1
Constante de Stefan-Boltzmann
σ = 5,67 × 10–8 W m–2 K – 4
Produto iónico da água (a 25 °C)
Kw = 1,00 × 10–14
Volume molar de um gás (PTN)
Vm = 22,4 dm3 mol–1
FORMULÁRIO
• Conversão de temperatura (de grau Celsius para kelvin) ........................
T = θ + 273,15
T – temperatura absoluta (temperatura em kelvin)
θ – temperatura em grau Celsius
• Densidade (massa volúmica) ............................................................................
m
ρ = –—
V
m – massa
V – volume
• Efeito fotoeléctrico .............................................................................................
Erad = Erem + Ec
Erad – energia de um fotão da radiação incidente no metal
Erem – energia de remoção de um electrão do metal
Ec – energia cinética do electrão removido
• Concentração de solução ..................................................................................
n – quantidade de soluto
n
c = –—
V
V – volume de solução
• Concentração mássica de solução ..................................................................
m
c m = –—
V
m – massa de soluto
V – volume de solução
• Relação entre pH e concentração de H3O+ .............................
Ö
pH = –log [H3O+] / mol dm–3
• 1.ª Lei da Termodinâmica .................................................................................
×
∆U = W +Q +R
∆U – variação da energia interna do sistema (também representada por ∆ Ei)
W – energia transferida entre o sistema e o exterior sob a forma de trabalho
Q – energia transferida entre o sistema e o exterior sob a forma de calor
R – energia transferida entre o sistema e o exterior sob a forma de radiação
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• Lei de Stefan-Boltzmann .....................................................................................
P = e σ AT 4
P – potência total irradiada por um corpo
e – emissividade
σ – constante de Stefan-Boltzmann
A – área da superfície do corpo
T – temperatura absoluta do corpo
• Energia ganha ou perdida por um corpo devido à variação
da sua temperatura ............................................................................................
E = m c ∆T
m – massa do corpo
c – capacidade térmica mássica do material de que é constituído
o corpo
∆T – variação da temperatura do corpo
• Taxa temporal de transmissão de energia como calor.............................
Q – energia transferida através de uma barra como calor,
no intervalo de tempo ∆t
A
Q
–— = k –— ∆T
∆t
k – condutividade térmica do material de que é constituída a barra
A – área da secção recta da barra
– comprimento da barra
∆T – diferença de temperatura entre as extremidades da barra
→
• Trabalho realizado por uma força constante, F , que actua
sobre um corpo em movimento rectilíneo.....................................................
W = F d cos α
d – módulo do deslocamento do ponto de aplicação da força
α – ângulo definido pela força e pelo deslocamento
• Energia cinética de translação ..........................................................................
1
Ec = –— m v 2
2
m – massa
v – módulo da velocidade
• Energia potencial gravítica em relação a um nível de referência ..........
Ep = m g h
m – massa
g – módulo da aceleração gravítica junto à superfície da Terra
h – altura em relação ao nível de referência considerado
• Teorema da energia cinética..............................................................................
W = ∆Ec
W – soma dos trabalhos realizados pelas forças que actuam num corpo,
num determinado intervalo de tempo
∆Ec – variação da energia cinética do centro de massa do corpo, no mesmo
intervalo de tempo
m1 m2
• Lei da Gravitação Universal ............................................................................... Fg = G –—–—
r2
Fg – módulo da força gravítica exercida pela massa pontual m1 (m2)
na massa pontual m2 (m1)
G – constante de gravitação universal
r – distância entre as duas massas
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→
→
• 2.ª Lei de Newton .................................................................................................. F = m a
→
F – resultante das forças que actuam num corpo de massa m
→
a – aceleração do centro de massa do corpo
1
• Equações do movimento unidimensional com aceleração constante ....... x = x0 + v 0 t + – at 2
2
x – valor (componente escalar) da posição
v = v0 + a t
v – valor (componente escalar) da velocidade
a – valor (componente escalar) da aceleração
t – tempo
v2
• Equações do movimento circular com aceleração de módulo constante a c = –—
r
ac – módulo da aceleração centrípeta
2π r
v = ––—
T
v – módulo da velocidade linear
r – raio da trajectória
2π
ω = ––—
T
T – período do movimento
ω – módulo da velocidade angular
• Comprimento de onda ........................................................................................
v – módulo da velocidade de propagação da onda
v
λ = –—
f
f – frequência do movimento ondulatório
• Função que descreve um sinal harmónico ou sinusoidal .........................
y =A sin (ω t)
A – amplitude do sinal
ω – frequência angular
t – tempo
• Fluxo magnético que atravessa uma superfície de área A em que existe um
→
campo magnético uniforme B ........................................................................
Φm = B A cos α
α – ângulo entre a direcção do campo e a direcção perpendicular à superfície
• Força electromotriz induzida numa espira metálica ................................
∆Φm – variação do fluxo magnético que atravessa a superfície delimitada
pela espira, no intervalo de tempo ∆t
• Lei de Snell-Descartes para a refracção ........................................................
|∆Φm|
|ε i| = –––——
∆t
n1 sin α1 = n2 sin α2
n1, n2 – índices de refracção dos meios 1 e 2, respectivamente
α1, α2 – ângulos entre as direcções de propagação da onda e da normal
à superfície separadora no ponto de incidência, nos meios 1 e 2,
respectivamente
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K
[223]
[226]
88
Ra
87
137,33
Fr
132,91
56
Ba
55
87,62
Cs
85,47
[227]
232,04
231,04
91
90
Th
89
Ac
Pa
140,91
140,12
138,91
59
Pr
58
Ce
57
La
Db
105
180,95
Ta
73
92,91
Nb
41
50,94
V
23
5
[262]
Rf
104
178,49
Hf
72
91,22
Zr
40
47,87
Ti
22
4
238,03
U
92
144,24
Nd
60
[266]
Sg
106
183,84
W
74
95,94
Mo
42
52,00
Cr
24
6
[237]
Np
93
[145]
Pm
61
[264]
Bh
107
186,21
Re
75
97,91
Tc
43
54,94
Mn
25
7
[244]
Pu
94
150,36
Sm
62
[277]
Hs
108
190,23
Os
76
101,07
Ru
44
55,85
Fe
26
8
[243]
Am
95
151,96
Eu
63
[268]
Mt
109
192,22
Ir
77
102,91
Rh
45
58,93
Co
27
9
[247]
Cm
96
157,25
Gd
64
[271]
Ds
110
195,08
Pt
78
106,42
Pd
46
58,69
Ni
28
10
[247]
Bk
97
158,92
Tb
65
[272]
Rg
111
196,97
Au
79
107,87
Ag
47
63,55
Cu
29
11
[251]
Cf
98
162,50
Dy
66
200,59
Hg
80
112,41
Cd
48
65,41
Zn
30
12
[252]
Es
99
164,93
Ho
67
204,38
T
81
114,82
49
In
69,72
Ga
31
26,98
A
13
10,81
B
5
13
TABELA PERIÓDICA DOS ELEMENTOS QUÍMICOS
Massa atómica relativa
Elemento
Número atómico
[261]
Actinídeos
89-103
Lantanídeos
57-71
88,91
39
38
Sr
37
Rb
Y
44,96
40,08
39,10
21
20
Ca
19
Sc
3
24,31
22,99
12
Mg
11
9,01
Na
6,94
4
Be
3
2
Li
1,01
H
1
1
[257]
Fm
100
167,26
Er
68
207,21
Pb
82
118,71
Sn
50
72,64
Ge
32
28,09
Si
14
12,01
C
6
14
[258]
Md
101
168,93
Tm
69
208,98
Bi
83
121,76
Sb
51
74,92
As
33
30,97
P
15
14,01
N
7
15
[259]
No
102
173,04
Yb
70
[208,98]
Po
84
127,60
Te
52
78,96
Se
34
32,07
S
16
16,00
O
8
16
Lr
[262]
103
174,98
Lu
71
[209,99]
At
85
126,90
I
53
79,90
Br
35
35,45
C
17
19,00
F
9
17
[222,02]
Rn
86
131,29
Xe
54
83,80
Kr
36
39,95
Ar
18
20,18
Ne
10
4,00
He
2
18
1. Leia atentamente o seguinte texto.
Quando o astronauta Neil Armstrong pisou pela primeira vez o solo lunar, a 20 de Julho de 1969,
entrou num mundo estranho e desolado. Toda a superfície da Lua está coberta por um manto de solo
poeirento. Não há céu azul, nuvens, nem fenómenos meteorológicos de espécie alguma, porque ali não
existe atmosfera apreciável. O silêncio é total.
Nas análises laboratoriais de rochas e solo trazidos da Lua não foram encontrados água, fósseis nem
organismos de qualquer espécie.
A maior parte da luz do Sol que incide na superfície lunar é absorvida, sendo o albedo médio da Lua
de apenas 11%. A aceleração da gravidade à superfície da Lua é cerca de 1/6 da que se verifica à
superfície da Terra.
Depois da Lua, Vénus é o astro mais brilhante no céu nocturno, uma vez que a espessa camada de
nuvens que o envolve reflecte grande quantidade da luz proveniente do Sol. A atmosfera de Vénus é
constituída por cerca de 97% de dióxido de carbono e por uma pequena percentagem de azoto, com
vestígios de vapor de água, hélio e outros gases. A temperatura à superfície chega a atingir 482 ºC,
porque o dióxido de carbono e o vapor de água atmosféricos se deixam atravessar pela luz visível do Sol,
mas não deixam escapar a radiação infravermelha emitida pelas rochas da sua superfície.
Dinah Moché, Astronomia, Gradiva, 2002 (adaptado)
1.1. Tendo em conta a informação dada no texto, explique por que motivo, na Lua, «o silêncio é total».
1.2. Identifique o efeito descrito no último período do texto, que também ocorre na atmosfera da Terra,
embora em menor extensão.
1.3. Com base na informação apresentada no texto, seleccione a alternativa que contém os termos que
devem substituir as letras (a), (b) e (c), respectivamente, de modo a tornar verdadeira a afirmação
seguinte.
(a) ao de Vénus, uma vez que a superfície da Lua _____
(b)
O albedo da Lua é _____
grande parte da
(c) a maior parte dessa radiação.
radiação solar incidente e a atmosfera de Vénus _____
(A) ... superior … absorve … absorve …
(B) … inferior … absorve … reflecte …
(C) … superior … absorve … reflecte …
(D) … inferior … reflecte … absorve …
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1.4. Com base na informação apresentada no texto, seleccione a alternativa que compara correctamente
a intensidade da força gravítica que actua sobre um mesmo corpo, quando colocado à superfície da
Terra, FgTerra, e à superfície da Lua, FgLua.
(A) FgTerra =
1
Fg
6 Lua
(B) FgTerra =
6 Fg
(C) FgTerra =
1
Fg
6 Lua
Lua
(D) FgTerra = 6FgLua
1.5. Com base na informação apresentada no texto, seleccione o gráfico que traduz o modo como variam
os módulos da velocidade de um corpo em movimento de queda livre vertical, próximo da superfície
da Lua, v Lua, e próximo da superfície da Terra, v Terra, em função do tempo de queda.
(A)
v
(B)
v Lua
v
v Terra
v Lua
v Terra
t
t
(C)
(D)
v
v Lua = vTerra
v
v Lua
v Terra
t
Prova 715.V1 • Página 8/ 16
t
2. Enquanto os astronautas N. Armstrong e E. Aldrin, da missão Apollo 11,
recolhiam amostras na superfície lunar, o seu colega M. Collins permanecia no
Módulo de Comando (MC), em órbita à volta da Lua (L), como representado na
figura 1 (a figura não está representada à escala).
MC
L
2.1. Tendo em conta a situação descrita, seleccione o diagrama que
representa correctamente as forças de interacção entre o Módulo de
Comando e a Lua.
MC
(A)
Fig. 1
MC
(B)
L
L
MC
(C)
MC
(D)
L
L
2.2. Considere que o Módulo de Comando (MC) descreveu, com um período de 2,0 h, diversas órbitas
circulares, de raio 1,9 × 106 m, sujeito apenas à força gravítica exercida pela Lua.
Relativamente à situação descrita, classifique como verdadeira (V) ou falsa (F) cada uma das
afirmações seguintes.
(A) O MC descreveu cada volta completa em 7,2 × 103 s.
(B) A velocidade linear do MC manteve-se constante.
(C) Em 2,0 h o MC percorreu uma distância de 1,9 × 106 m.
(D) O trabalho realizado pela resultante das forças aplicadas no MC foi nulo.
(E) O produto do módulo da velocidade angular do MC pelo período do seu movimento é
independente do raio da órbita.
(F) O módulo da velocidade linear do MC depende da sua massa.
(G) O módulo da velocidade angular do MC foi 8,7 × 10–4 rad s–1.
(H) O valor da energia cinética do MC variou ao longo da órbita.
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2.3. Para recolher amostras na superfície lunar, os astronautas
usaram um utensílio de cabo extensível, tal como
representado na figura 2. Imagine que, quando um dos
astronautas tentou recolher uma amostra, de massa 200 g,
esta deslizou, inadvertidamente, numa zona onde o solo era
inclinado, passando na posição A com uma velocidade de
módulo igual a 0,50 m s–1 e parando na posição B, tendo
percorrido 51 cm entre estas posições. Nesse percurso, a
energia potencial gravítica do sistema amostra + Lua
diminuiu 8,16 × 10–2 J.
Calcule a intensidade da força de atrito que actuou sobre a
amostra no percurso considerado, admitindo que aquela se
manteve constante.
Fig. 2
Apresente todas as etapas de resolução.
2.4. Uma vez que na Lua «o silêncio é total», os astronautas comunicavam entre si, mesmo a pequena
distância, por meio de ondas electromagnéticas.
Qualquer sinal sonoro, antes de poder ser enviado sob a forma de uma onda electromagnética, deve
ser transformado num sinal eléctrico, recorrendo, por
exemplo, a um microfone de indução.
Bobina
2.4.1. O funcionamento do microfone de indução baseia-se
no fenómeno da indução electromagnética,
descoberto por Faraday.
Este fenómeno pode ser evidenciado com um circuito
constituído apenas por uma bobina ligada a um
aparelho de medida adequado. Verifica-se que esse
aparelho de medida detecta a passagem de corrente
no circuito, quando se move um íman no interior da
bobina (figura 3).
Íman
s
Fig. 3
Tendo em conta a situação descrita, seleccione a alternativa que completa correctamente a
frase seguinte.
Quanto mais rápido é o movimento do íman no interior da bobina, …
(A) ... menor é o módulo da força electromotriz induzida, sendo maior a energia que o circuito
pode disponibilizar.
(B) … maior é o módulo da força electromotriz induzida, sendo menor a energia que o
circuito pode disponibilizar.
(C) … maior é o módulo da força electromotriz induzida, sendo maior a energia que o circuito
pode disponibilizar.
(D) … menor é o módulo da força electromotriz induzida, sendo menor a energia que o
circuito pode disponibilizar.
2.4.2. O sinal eléctrico gerado num microfone tem frequências demasiado baixas para ser
encaminhado directamente para a antena emissora. Deve, por esse motivo, sofrer um
processo de modulação.
Além do sinal eléctrico gerado no microfone, o processo de modulação requer outro sinal.
Identifique esse sinal e explique sucintamente em que consiste o processo de modulação.
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3. Um sistema químico muito estudado é o que corresponde à reacção entre o hidrogénio gasoso e o vapor
de iodo para formar iodeto de hidrogénio, HI. Esta reacção reversível é traduzida pela seguinte equação
química:
H2(g) + I2(g) Þ 2 HI(g)
Tal como qualquer outro sistema químico em equilíbrio, também este sistema é capaz de evoluir num
sentido ou noutro, devido a algumas alterações que nele se produzam.
3.1. À temperatura de 430 ºC, fez-se reagir 0,500 mol de H2(g) e 0,500 mol de I2(g), num recipiente
fechado, de capacidade igual a 1,00 L. A reacção química progrediu, tendo-se estabelecido, num
dado instante, uma situação de equilíbrio. Este equilíbrio foi depois perturbado pela adição de HI(g).
Concentração / mol dm–3
Simulando esta situação experimental, obteve-se o gráfico apresentado na figura 4, que representa
a evolução das concentrações dos reagentes e do produto da reacção, ao longo do tempo, à mesma
temperatura.
1,572
[HI(g)]
1,404
1,000
0,786
[HI(g)]
0,500
[H2(g)] e [I2(g)]
0,191
0,107
0
t1
t2
t3
t4
t5
t6
tempo
Fig. 4
3.1.1. Tendo em conta a informação fornecida pelo gráfico, seleccione a alternativa que completa
correctamente a frase seguinte.
Os instantes que correspondem ao estabelecimento do equilíbrio inicial, à igualdade das
concentrações de reagentes e de produto, e à adição de HI(g), são, respectivamente, …
(A) ... t1, t3 e t5
(B) ... t3, t1 e t6
(C) ... t3, t1 e t5
(D) ... t2, t4 e t6
3.1.2. Escreva a expressão que traduz a constante de equilíbrio, Kc, da reacção em causa.
Utilizando a informação contida no gráfico, calcule o valor dessa constante, à temperatura
referida.
Apresente todas as etapas de resolução.
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3.2. O iodeto de hidrogénio, HI(g), é um gás cujas moléculas são constituídas por átomos de hidrogénio
e átomos de iodo.
3.2.1. Tendo em conta a posição dos elementos iodo e flúor na Tabela Periódica, seleccione a
alternativa que completa correctamente a frase seguinte.
O iodo e o flúor apresentam comportamento químico semelhante, porque…
(A) ... pertencem ao mesmo período da Tabela Periódica.
(B) ... apresentam valores muito baixos de energia de ionização.
(C) ... apresentam o mesmo número de electrões de valência.
(D) ... apresentam valores muito semelhantes de raio atómico.
3.2.2. A figura 5 representa o espectro de emissão do átomo de hidrogénio.
Fig. 5
Escreva um texto no qual analise o espectro de emissão do átomo de hidrogénio, abordando
os seguintes tópicos:
• descrição sucinta do espectro;
• relação entre o aparecimento de uma qualquer risca do espectro e o fenómeno ocorrido no
átomo de hidrogénio;
• razão pela qual esse espectro é descontínuo.
3.2.3. À semelhança do iodeto de hidrogénio, HI(g), também o fluoreto de hidrogénio, HF(g),
apresenta elevada solubilidade em água.
O fluoreto de hidrogénio, em solução aquosa, sofre uma reacção de ionização que pode ser
traduzida pela seguinte equação química:
HF(aq) + H2O()
Þ F –(aq) + H3O+(aq)
Seleccione a alternativa que refere as duas espécies que, na reacção acima indicada, se
comportam como bases de Brönsted-Lowry.
(A) H2O() e F –(aq)
–
(B) F (aq) e H3O+(aq)
(C) HF(aq) e F –(aq)
(D) HF(aq) e H2O()
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4. A preparação de soluções aquosas de uma dada concentração é uma actividade muito comum, quando
se trabalha num laboratório químico.
No decurso de um trabalho laboratorial, um grupo de alunos preparou, com rigor, 250,00 cm3 de uma
solução aquosa, por pesagem de uma substância sólida.
4.1. Na figura 6 está representado um balão volumétrico calibrado de 250 mL,
semelhante ao utilizado pelos alunos na preparação da solução.
No balão estão indicadas a sua capacidade, a incerteza associada à sua
calibração e a temperatura à qual esta foi efectuada.
No colo do balão está marcado um traço de referência em todo o
perímetro.
4.1.1. Tendo em conta as indicações registadas no balão volumétrico,
indique o intervalo de valores no qual estará contido o volume de
líquido a ser medido com este balão, à temperatura de 20 ºC.
±0.15mL
250 mL in 20 ºC
4.1.2. Os alunos deverão ter alguns cuidados ao efectuarem a leitura
do nível de líquido no colo do balão, de modo a medirem correctamente o volume de solução aquosa preparada.
Fig. 6
Seleccione a alternativa que corresponde à condição correcta de medição.
(A)
(B)
(C)
(D)
4.2. O grupo de alunos teve que preparar, com rigor, 250,00 cm3 de solução de tiossulfato de sódio penta-hidratado, Na2S2O3 • 5 H2O(aq) (M = 248,22 g mol–1), de concentração 3,00 × 10–2 mol dm–3, por
pesagem do soluto sólido.
Calcule a massa de tiossulfato de sódio penta-hidratado que foi necessário pesar, de modo a
preparar a solução pretendida.
Apresente todas as etapas de resolução.
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4.3. Considere que os alunos prepararam ainda, com rigor, 50,00 cm3 de uma solução de concentração
6,00 × 10–3 mol dm–3, por diluição da solução 3,00 × 10–2 mol dm–3 de tiossulfato de sódio penta-hidratado.
4.3.1. Seleccione a alternativa que permite calcular correctamente o volume, expresso
em cm3, da solução mais concentrada, que os alunos tiveram que medir, de modo a
prepararem a solução pretendida.
(A) V =
(B) V =
(C) V =
(D) V =
3, 00 × 10−2 × 50, 00
6, 00 × 10
−3
6, 00 × 10−3 × 50, 00
3, 00 × 10−2
cm 3
cm 3
3, 00 × 10−2 × 6, 00 × 10 −3
50, 00
6, 00 × 10−3
50, 00 × 3, 00 × 10
−2
cm 3
cm 3
4.3.2. Para medirem o volume da solução mais concentrada, os alunos utilizaram material de
laboratório adequado.
Seleccione a alternativa que refere o tipo de instrumento de medição de volumes de líquidos
que deverá ter sido utilizado naquela medição.
(A) Balão de Erlenmeyer
(B) Proveta
(C) Pipeta
(D) Gobelé
5. A água consegue dissolver, em extensão apreciável, um elevado número de substâncias. O cloreto de
sódio, NaC, é exemplo de uma substância muito solúvel em água.
5.1. Considerando que a solubilidade do NaC em água, a 25 ºC, é igual a 36,0 g NaC/100 g H2O,
seleccione a opção que contém os termos que devem substituir as letras (a) e (b), respectivamente,
de modo a tornar verdadeira a afirmação seguinte.
(a)
Adicionando 90,0 g de NaC(s) a 250 g de água, a 25 ºC, obtém-se uma solução _____
naquele
(b) sólido depositado no fundo do recipiente.
composto, _____
(A) ... saturada … sem …
(B) … insaturada … sem …
(C) … saturada … com …
(D) … insaturada … com …
Prova 715.V1 • Página 14/ 16
5.2. Em solução aquosa, o ácido clorídrico, HC (aq), reage com o hidróxido de sódio, NaOH (aq). Esta
reacção pode ser traduzida pela seguinte equação química:
HC (aq) + NaOH(aq) → NaC (aq) + H2O( )
Considere que se fez reagir 25,0 cm3 de ácido clorídrico, de concentração 0,100 mol dm–3, com um
determinado volume de uma solução aquosa de hidróxido de sódio, contendo 1,0 × 10–3 mol de
NaOH.
Calcule o pH da solução resultante, sabendo que o volume total desta solução é 35,0 cm3.
Apresente todas as etapas de resolução.
6. As transferências de energia podem ser realizadas com maior ou menor rendimento, consoante as
condições em que ocorrem.
Na figura 7 está representado um gerador, que produz corrente eléctrica sempre que se deixa cair o
corpo C. Admita que a corrente eléctrica assim produzida é utilizada para aquecer um bloco de prata, de
massa 600 g, nas condições da figura.
Termómetro
Gerador
Resistência
Bloco de
prata isolado
C
Fig. 7
Considere que a temperatura do bloco de prata aumenta 0,80 ºC quando o corpo C, de massa 8,0 kg, cai
2,00 m. Calcule o rendimento do processo global de transferência de energia.
Apresente todas as etapas de resolução.
c (capacidade térmica mássica da prata) = 2,34 × 102 J kg–1 ºC–1.
FIM
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COTAÇÕES
1.
1.1. ....................................................................................................................................................
10 pontos
1.2. ....................................................................................................................................................
5 pontos
1.3. ....................................................................................................................................................
5 pontos
1.4. ....................................................................................................................................................
5 pontos
1.5. ....................................................................................................................................................
5 pontos
2.1. ....................................................................................................................................................
5 pontos
2.2. ....................................................................................................................................................
10 pontos
2.3. ....................................................................................................................................................
20 pontos
2.
2.4.
2.4.1. ........................................................................................................................................
2.4.2. ........................................................................................................................................
5 pontos
10 pontos
3.1.1. ........................................................................................................................................
3.1.2. ........................................................................................................................................
5 pontos
10 pontos
3.2.1. ........................................................................................................................................
3.2.2. ........................................................................................................................................
3.2.3. ........................................................................................................................................
5 pontos
20 pontos
5 pontos
4.1.1. ........................................................................................................................................
4.1.2. ........................................................................................................................................
5 pontos
5 pontos
4.2. ....................................................................................................................................................
10 pontos
3.
3.1.
3.2.
4.
4.1.
4.3.
4.3.1. ........................................................................................................................................
4.3.2. ........................................................................................................................................
5 pontos
5 pontos
5.1. ....................................................................................................................................................
5 pontos
5.2. ....................................................................................................................................................
20 pontos
6. ...........................................................................................................................................................
20 pontos
5.
___________
TOTAL .................................................................. 200 pontos
Prova 715.V1 • Página 16/ 16
EXAME NACIONAL DO ENSINO SECUNDÁRIO
Decreto-Lei n.º 74/2004, de 26 de Março
Prova Escrita de Física e Química A
11.º/12.º anos de Escolaridade
Prova 715/2.ª Fase
9 Páginas
Duração da Prova: 120 minutos. Tolerância: 30 minutos
2008
COTAÇÕES
1.
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
10 pontos
5 pontos
5 pontos
5 pontos
5 pontos
2.1. ..............................................................................................................................
2.2. ..............................................................................................................................
2.3. ..............................................................................................................................
2.4.
2.4.1. ...................................................................................................................
2.4.2. ...................................................................................................................
5 pontos
10 pontos
20 pontos
1.1.
1.2.
1.3.
1.4.
1.5.
2.
5 pontos
10 pontos
3.
3.1.
3.1.1. ...................................................................................................................
3.1.2. ...................................................................................................................
5 pontos
10 pontos
3.2.1. ...................................................................................................................
3.2.2. ...................................................................................................................
3.2.3. ...................................................................................................................
5 pontos
20 pontos
5 pontos
4.1.1. ...................................................................................................................
4.1.2. ...................................................................................................................
4.2. ..............................................................................................................................
4.3.
4.3.1. ...................................................................................................................
4.3.2. ...................................................................................................................
5 pontos
5 pontos
10 pontos
5.1. ..............................................................................................................................
5.2. ..............................................................................................................................
5 pontos
20 pontos
3.2.
4.
4.1.
5 pontos
5 pontos
5.
6. ...................................................................................................................................... 20 pontos
___________
TOTAL ............................................. 200 pontos
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CRITÉRIOS GERAIS DE CLASSIFICAÇÃO
A ausência de indicação inequívoca da versão da prova, Versão 1 ou Versão 2, implica a classificação com
zero pontos das respostas aos itens de escolha múltipla e de verdadeiro/falso.
Itens de resposta fechada de escolha múltipla
As respostas em que é assinalada a alternativa correcta são classificadas com a cotação total do item. As
respostas incorrectas são classificadas com zero pontos. Não há lugar a classificações intermédias.
As respostas nas quais são assinaladas mais do que uma opção de resposta (ainda que nelas esteja incluída
a opção correcta) são classificadas com zero pontos.
Itens de resposta fechada curta
As respostas correctas são classificadas com a cotação total do item. As respostas incorrectas são
classificadas com zero pontos. Não há lugar a classificações intermédias.
Se a resposta contiver um número de elementos que exceda o solicitado, só será considerado para efeito de
classificação o número de elementos pedido, considerando a ordem pela qual os vários elementos de
resposta são apresentados.
Se a resposta contiver elementos contraditórios em relação aos elementos considerados correctos, é
atribuída a classificação de zero pontos.
Itens de resposta fechada de verdadeiro/falso
A classificação é atribuída de acordo com o nível de desempenho.
As respostas em que todas as afirmações sejam identificadas como verdadeiras ou como falsas são
classificadas com zero pontos.
Itens de resposta aberta
Os critérios de classificação dos itens de resposta aberta apresentam-se organizados por níveis de
desempenho. A cada nível de desempenho corresponde uma dada pontuação.
As respostas, desde que correctas, podem não apresentar exactamente os termos e/ou as expressões
constantes dos critérios específicos de classificação, desde que a linguagem usada em alternativa seja
adequada e rigorosa.
Itens de resposta aberta curta
A classificação é atribuída de acordo com o nível de desempenho.
Se a resposta contiver um número de elementos que exceda o solicitado, só será considerado para efeito de
classificação o número de elementos pedido, considerando a ordem pela qual os vários elementos de
resposta são apresentados.
Se a resposta contiver elementos contraditórios em relação aos elementos considerados correctos, é
atribuída a classificação de zero pontos.
Itens de resposta aberta extensa
Nos itens de resposta aberta extensa e que impliquem a produção de um texto, a classificação a atribuir
traduz a avaliação simultânea das competências específicas da disciplina e das competências de
comunicação escrita em língua portuguesa.
A avaliação das competências de comunicação escrita em língua portuguesa contribui para valorizar a
classificação atribuída ao desempenho no domínio das competências específicas da disciplina. Esta
Prova 715 • Página C/2/ 9
valorização é cerca de 10% da cotação do item e faz-se de acordo com os níveis de desempenho descritos
no quadro seguinte:
Nível
Descritor
3
Composição bem estruturada, com utilização de terminologia científica adequada, sem erros
de sintaxe, de pontuação e/ou de ortografia, ou com erros esporádicos, cuja gravidade não
implique perda de inteligibilidade e/ou rigor de sentido.
2
Composição razoavelmente estruturada, com utilização ocasional de terminologia científica
não adequada, e/ou com alguns erros de sintaxe, de pontuação e/ou de ortografia, cuja
gravidade não implique perda de inteligibilidade e/ou de sentido.
1
Composição sem estruturação aparente e/ou com utilização de terminologia científica não
adequada, e/ou com a presença de erros graves de sintaxe, de pontuação e/ou de ortografia,
cuja gravidade implique perda frequente de inteligibilidade e/ou de sentido.
A valorização correspondente ao desempenho no domínio da comunicação escrita em língua portuguesa só
será atribuída aos tópicos que apresentem correcção científica.
Assim, no caso de a resposta não atingir o nível 1 de desempenho no domínio específico da disciplina, a
classificação a atribuir é zero pontos. Neste caso, não é classificado o desempenho no domínio da
comunicação escrita em língua portuguesa.
Itens de resposta aberta de cálculo de uma (ou mais) grandeza(s)
Nos itens de cálculo de uma (ou mais) grandeza(s) a classificação a atribuir decorre do enquadramento
simultâneo em níveis de desempenho relacionados com a consecução das etapas necessárias à resolução
do item, de acordo com os critérios específicos de classificação, e em níveis de desempenho relacionados
com o tipo de erros cometidos.
Os níveis de desempenho, relacionados com o tipo de erros cometidos, correspondem aos descritores
apresentados no quadro seguinte:
Nível
Descritor
4
Ausência de erros.
3
Apenas erros de tipo 1, qualquer que seja o seu número.
2
Apenas um erro de tipo 2, qualquer que seja o número de erros de tipo 1.
1
Mais do que um erro de tipo 2, qualquer que seja o número de erros de tipo 1.
Erros de tipo 1 – erros de cálculo numérico, transcrição incorrecta de dados, conversão incorrecta de
unidades ou unidades incorrectas no resultado final, desde que coerentes com a grandeza calculada.
Erros de tipo 2 – erros de cálculo analítico, ausência de conversão de unidades*, ausência de unidades no
resultado final, unidades incorrectas no resultado final não coerentes com a grandeza calculada, e outros
erros que não possam ser considerados de tipo 1.
* Qualquer que seja o número de conversões de unidades não efectuadas, contabiliza-se apenas como um erro de tipo 2.
Prova 715 • Página C/3/ 9
Na atribuição dos níveis de desempenho acima descritos, os erros cometidos só são contabilizados nas
etapas que venham a ser consideradas para a classificação do item.
O examinando deve respeitar sempre a instrução relativa à apresentação de todas as etapas de resolução,
devendo explicitar todos os cálculos que tiver de efectuar, assim como apresentar todas as justificações e/ou
conclusões eventualmente solicitadas.
No quadro seguinte apresentam-se os critérios de classificação a aplicar às respostas aos itens de cálculo
de uma (ou mais) grandeza(s) em situações não consideradas anteriormente.
Situação
Classificação
Utilização de processos de resolução do item que
não respeitam as instruções dadas.
Não são consideradas as etapas cuja resolução
esteja relacionada com a instrução não respeitada.
Utilização de processos de resolução do item não
previstos nos critérios específicos.
Deve ser classificado qualquer processo de
resolução cientificamente correcto, ainda que não
previsto nos critérios específicos de classificação
nem no Programa da disciplina, desde que respeite
as instruções dadas.
Não explicitação dos cálculos necessários à
resolução de uma ou mais etapas.
Não são consideradas as etapas em que ocorram
essas omissões, ainda que seja apresentado um
resultado final correcto.
Não resolução de uma etapa necessária aos
cálculos subsequentes.
Se o examinando explicitar inequivocamente a
necessidade de calcular o valor da grandeza
solicitada nessa etapa, as etapas subsequentes
deverão ser consideradas para efeito de
classificação.
Prova 715 • Página C/4/ 9
CRITÉRIOS ESPECÍFICOS DE CLASSIFICAÇÃO
1.1. ................................................................................................................................................ 10 pontos
A resposta deve contemplar os seguintes elementos:
• A Lua não possui atmosfera apreciável.
• Não ocorre propagação do som, uma vez que o som necessita de um meio material para se
propagar.
A classificação da resposta a este item é feita em função do enquadramento da mesma num dos
níveis de desempenho, de acordo com a tabela seguinte:
Nível
Descritor
2
Refere os dois elementos de resposta solicitados.
1
Refere apenas um dos elementos de resposta solicitados.
Classificação
(pontos)
10
5
1.2. Efeito de estufa ......................................................................................................................
5 pontos
1.3. Versão 1 – (B); Versão 2 – (A) ..............................................................................................
5 pontos
1.4. Versão 1 – (D); Versão 2 – (B) ..............................................................................................
5 pontos
1.5. Versão 1 – (B); Versão 2 – (C) ...............................................................................................
5 pontos
2.1. Versão 1 – (D); Versão 2 – (C) ...............................................................................................
5 pontos
2.2. Versão 1: Verdadeiras – (A), (D), (E), (G); Falsas – (B), (C), (F), (H) .................................. 10 pontos
Versão 2: Verdadeiras – (B), (F), (G), (H); Falsas – (A), (C), (D), (E)
Número de afirmações assinaladas correctamente
Classificação
(pontos)
7 ou 8
10
5 ou 6
7
3 ou 4
3
0 ou 1 ou 2
0
Prova 715 • Página C/5/ 9
2.3.
............................................................................................................................................... 20 pontos
A resolução deve apresentar, no mínimo, as seguintes etapas, para ser considerada correcta:
• Calcula a variação de energia cinética da amostra entre as posições A e B (∆Ec = –2,50 × 10–2 J).
• Calcula a variação da energia mecânica do sistema entre as posições A e B (∆Em = –1,07 × 10–1 J).
• Identifica a variação da energia mecânica do sistema com o trabalho realizado pela força de atrito e
calcula a intensidade da força de atrito (Fa = 0,21 N).
A classificação da resposta a este item é feita em função do enquadramento da mesma num dos níveis
de desempenho, de acordo com a tabela seguinte:
Descritores do nível de desempenho relacionado
com o tipo de erros cometidos
Níveis
Descritores do nível de desempenho
relacionado com a consecução das etapas
Níveis*
4
3
2
1
3
A resolução contempla as três etapas consideradas.
20
19
17
14
2
A resolução contempla duas das etapas consideradas.
13
12
10
7
1
A resolução contempla apenas uma das etapas consideradas.
6
5
3
0
* Descritores apresentados no segundo quadro da página C/3 dos critérios gerais de classificação.
2.4.1. Versão 1 – (C); Versão 2 – (D) ...........................................................................................
5 pontos
2.4.2. ............................................................................................................................................. 10 pontos
A resposta deve contemplar os seguintes elementos:
• O processo de modulação requer também uma onda portadora (ou onda sinusoidal de elevada
frequência).
• A modulação consiste na alteração da frequência ou da amplitude da onda portadora, por
combinação com a onda que contém a informação a transmitir.
A classificação da resposta a este item é feita em função do enquadramento da mesma num dos
níveis de desempenho, de acordo com a tabela seguinte:
Nível
Descritor
2
Refere os dois elementos de resposta solicitados.
1
Refere apenas um dos elementos de resposta solicitados.
Classificação
(pontos)
10
5
3.1.1. Versão 1 – (C); Versão 2 – (B) ...........................................................................................
5 pontos
Prova 715 • Página C/6/ 9
3.1.2.
............................................................................................................................................ 10 pontos
A resolução deve apresentar, no mínimo, as seguintes etapas, para ser considerada correcta:
[HI ]e2
• Escreve a expressão que traduz a constante de equilíbrio, Kc, da reacção (K c =
).
 H   I 
 2 e  2  e
• Retira, do gráfico, um conjunto coerente de valores de concentração ([H2(g)]e = [I2(g)]e = 0,107 mol dm–3
e [HI(g)]e = 0,786 mol dm–3 ou [H2(g)]e = [I2(g)]e = 0,191 mol dm–3 e [HI(g)]e = 1,404 mol dm–3) e
calcula o valor da constante de equilíbrio (Kc = 54,0).
A classificação da resposta a este item é feita em função do enquadramento da mesma num dos
níveis de desempenho, de acordo com a tabela seguinte:
Descritores do nível de desempenho relacionado
com o tipo de erros cometidos
Níveis
Descritores do nível de desempenho
relacionado com a consecução das etapas
2
A resolução contempla as duas etapas consideradas.
1
A resolução contempla apenas uma das etapas consideradas.
Níveis*
4
3
2
1
10
9
7
5
5
4
2
0
* Descritores apresentados no segundo quadro da página C/3 dos critérios gerais de classificação.
3.2.1. Versão 1 – (C); Versão 2 – (A) ...........................................................................................
5 pontos
3.2.2. ............................................................................................................................................. 20 pontos
A resposta deve contemplar os seguintes tópicos:
• O espectro apresenta um conjunto de riscas no domínio do ultravioleta, outro no domínio do visível
e outro no domínio do infravermelho.
• Cada risca corresponde a uma radiação emitida pelo átomo quando o electrão sofre um processo
de desexcitação.
• O espectro do átomo de hidrogénio é descontínuo, uma vez que a energia do electrão no átomo
está quantizada.
A classificação da resposta a este item é feita em função do enquadramento da mesma num dos
níveis de desempenho, de acordo com a tabela seguinte:
Descritores do nível de desempenho no domínio
da comunicação escrita em língua portuguesa
Níveis
Descritores do nível de desempenho
no domínio específico da disciplina
Níveis*
1
2
3
3
A resposta contempla os três tópicos solicitados.
18
19
20
2
A resposta contempla dois dos tópicos solicitados.
12
13
14
1
A resposta contempla apenas um dos tópicos solicitados.
6
7
8
* Descritores apresentados no primeiro quadro da página C/3 dos critérios gerais de classificação.
3.2.3. Versão 1 – (A); Versão 2 – (D) ...........................................................................................
5 pontos
Prova 715 • Página C/7/ 9
4.1.1. 249,85 cm3 ≤ V ≤ 250,15 cm3 ...............................................................................................
5 pontos
4.1.2. Versão 1 – (D); Versão 2 – (C) ...........................................................................................
5 pontos
4.2. ................................................................................................................................................ 10 pontos
A resolução deve apresentar, no mínimo, as seguintes etapas, para ser considerada correcta:
• Calcula a quantidade de soluto que existirá em 250,00 cm3 de solução (n = 7,500 × 10–3 mol).
• Calcula a massa de tiossulfato de sódio penta-hidratado correspondente (m = 1,86 g).
A classificação da resposta a este item é feita em função do enquadramento da mesma num dos níveis
de desempenho, de acordo com a tabela seguinte:
Descritores do nível de desempenho relacionado
com o tipo de erros cometidos
Níveis
Descritores do nível de desempenho
relacionado com a consecução das etapas
2
A resolução contempla as duas etapas consideradas.
1
A resolução contempla apenas uma das etapas consideradas.
Níveis*
4
3
2
1
10
9
7
5
5
4
2
0
* Descritores apresentados no segundo quadro da página C/3 dos critérios gerais de classificação.
4.3.1. Versão 1 – (B); Versão 2 – (A) ...........................................................................................
5 pontos
4.3.2. Versão 1 – (C); Versão 2 – (B) ...........................................................................................
5 pontos
5.1. Versão 1 – (A); Versão 2 – (C) ..............................................................................................
5 pontos
5.2. ................................................................................................................................................ 20 pontos
A resolução deve apresentar, no mínimo, as seguintes etapas, para ser considerada correcta:
• Calcula a quantidade de H3O+ que existe na solução ácida inicial (n = 2,500 × 10–3 mol).
• Calcula a quantidade de H3O+ que fica em solução depois da adição da solução básica
(n = 1,50 × 10–3 mol).
• Calcula a concentração hidrogeniónica na solução resultante e o correspondente valor de pH (1,4).
A classificação da resposta a este item é feita em função do enquadramento da mesma num dos níveis
de desempenho, de acordo com a tabela seguinte:
Descritores do nível de desempenho relacionado
com o tipo de erros cometidos
Níveis
Descritores do nível de desempenho
relacionado com a consecução das etapas
Níveis*
4
3
2
1
3
A resolução contempla as três etapas consideradas.
20
19
17
14
2
A resolução contempla duas das etapas consideradas.
13
12
10
7
1
A resolução contempla apenas uma das etapas consideradas.
6
5
3
0
* Descritores apresentados no segundo quadro da página C/3 dos critérios gerais de classificação.
Prova 715 • Página C/8/ 9
6. ................................................................................................................................................... 20 pontos
A resolução deve apresentar, no mínimo, as seguintes etapas, para ser considerada correcta:
• Calcula a energia cedida pelo corpo C durante a queda (E = 1,60 × 102 J).
• Calcula a energia absorvida pelo bloco de prata (Eu = 1,12 × 102 J).
• Calcula o rendimento do processo (η = 70%).
A classificação da resposta a este item é feita em função do enquadramento da mesma num dos níveis
de desempenho, de acordo com a tabela seguinte:
Descritores do nível de desempenho relacionado
com o tipo de erros cometidos
Níveis
Descritores do nível de desempenho
relacionado com a consecução das etapas
Níveis*
4
3
2
1
3
A resolução contempla as três etapas consideradas.
20
19
17
14
2
A resolução contempla duas das etapas consideradas.
13
12
10
7
1
A resolução contempla apenas uma das etapas consideradas.
6
5
3
0
* Descritores apresentados no segundo quadro da página C/3 dos critérios gerais de classificação.
Prova 715 • Página C/9/ 9